一种用户节能量确定方法及装置与流程

本发明涉及节能技术领域，具体涉及一种用户节能量确定方法及装置。

背景技术：

目前电力发展方向向清洁低碳、安全高效的方向发展。“三型两网”概念的提出，将需求侧参与电网互动的重要性提升到了一个新的高度。对于家庭居民用户来说，与电网进行友好互动是提高能源效率，实现节能降耗的有效方式。现阶段，针对家庭居民用户的需求响应的体系正在构建，目前缺少具有针对性的需求响应能力与效果评估方法。因此亟需针对家庭居民用户开展能效评估与能耗测算方法方面的研究。通过居民家庭能耗分析与节能量测算，分析居民家庭用能情况，挖掘需求响应潜力，评估需求响应实施效果。通过实际应用可实现对家庭综合能耗信息的精确计算，对后续用户参与需求响应的效果进行准确评估。

其中，对于综合能耗测算，已经发布的gb/t2589-2008《综合能耗计算通则》中，综合能耗定义为用能单位在统计报告期内实际消耗的各种能源实物量，按照规定的计算方法和单位分别折算后求和。综合能耗：

式中：e—综合能耗；n—消耗的能源品种数；ei—生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量；pi—第i种能源的折算系数，按能量的当量值或能源等价值折算。此段中的字母与本文中其他字母若有重复则表示其对应的含义。

对于节能效果的评估，国际上一般采用国际节能效果测量和认证规程(ipmvp)，规程中规定：

节能量＝基准年能耗量-改造后能耗量+调整量

gb/t28750-2012《节能量测量和验证技术通则》中规定了节能量测量的相关定义、计算原则、方法、内容、技术要求以及测量和验证方案等，gb/t32045-2015《节能量测量和验证实施指南》中规定了节能量测量和验证的具体实施步骤，技术要点等。根据规定，节能量的测量首先确定基期和统计报告期，根据基期能耗，通过相关影响因素推算出同等条件下的统计报告期能耗，作为校准能耗，并与实测的统计报告期能耗对比，计算出节能量。其中，基期、统计报告期、基期能耗、统计报告期能耗、校准能耗等相关参数如下：

基期：用以比较和确定项目节能量的，节能措施实施前的时间段；

统计报告期：用以比较和确定项目节能量的，节能措施实施后的时间段；

基期能耗：基期内，项目边界内用能单位、设备、系统的能源消耗量；

统计报告期能耗：统计报告期内，项目边界内用能单位、设备、系统的能源消耗量；

校准能耗：统计报告期内，根据基期能源消耗状况及统计报告期条件推算得到的，项目边界内用能单位、设备、系统不采用该节能措施时的能源消耗量。

上述方法中，将基期的综合能耗作为统计期未采用节能措施的能耗，进而通过调整量调节基期和统计期时间上的差异导致的能耗差量，存在较大误差，与实际不相符；因为基期和统计期存在时间上的差异，用户不同时间使用习惯的不同导致能耗量存在差异；且现有技术中其他综合能耗的计算，主要针对工商业用户，特别是大型公共建筑进行能耗测算和节能效果评估，但缺乏针对家庭居民综合能耗的测算方法和相关软件，适用范围不广。随着我国居民生活条件的不断改善，家庭居民用电设备大大丰富，居民用户综合能耗水平不断提升。因此，提出新的家庭居民能耗测算方法的重要性日益凸显。

因此，本领域需要一种适用范围广、准确性高的节能量确定方法。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用户节能量确定方法及装置，通过预先获取的能耗影响因素得到校准能耗，进而确定节能量，方法适用范围广不局限于商业用户，且提高了结果的准确度。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种用户节能量确定方法，其改进之处在于，所述方法包括:

根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗；

根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量。

优选的，所述能耗影响因素包括：人均收入、人口数和用电量。

进一步的，所述根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗，包括：

获取用户待确定时段的能耗影响因素的标准值；

将所述用户待确定时段的能耗影响因素的标准值代入预先获取的lasso回归模型，将模型的输出值作为所述用户待确定时段的校准能耗的标准值；

根据所述用户待确定时段的校准能耗的标准值确定用户待确定时段的校准能耗。

进一步的，所述获取用户待确定时段的能耗影响因素的标准值，包括：

按下式确定用户待确定时段第i个能耗影响因素的标准值xi：

式中，xi为待确定时段第i个能耗影响因素的实际值，xi,min为第i个能耗影响因素的最小值，xi,max为第i个能耗影响因素的最大值。

进一步的，所述根据所述用户待确定时段的能耗影响因素的标准值确定所述用户待确定时段的校准能耗的标准值，包括：

按下式确定用户待确定时段的校准能耗的标准值yz：

式中，xi为用户待确定时段第i个能耗影响因素的标准值，βi为第i个能耗影响因素的标准值的修正系数，e为常数，i∈[1,n]，n为能耗影响因素总数。

进一步的，按下述方法获取各能耗影响因素的标准值的修正系数和常数：

利用lasso回归算法对用户未采取节能措施且与待确定时段同期的历史时段的能耗影响因素的标准值和综合能耗的标准值进行拟合，获得所述各能耗影响因素的标准值的修正系数和常数。

进一步的，按下式确定用户历史时段的综合能耗的标准值y′：

式中，y′为用户历史时段的综合能耗，y′max为综合能耗最大值，y′min为综合能耗最小值。

进一步的，所述根据所述用户待确定时段的校准能耗的标准值确定用户待确定时段的校准能耗，包括：

按下式确定用户待确定时段的校准能耗yz：

yz＝yz(ymax-ymin)+ymin

式中，ymin为用户待确定时段的综合能耗最小值，ymax为用户待确定时段的综合能耗最大值，yz为用户待确定时段的校准能耗的标准值。

优选的，所述根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量，包括：

按下式确定用户待确定时段的节能量δy：

δy＝yz-y

式中，y为用户待确定时段的综合能耗，yz为用户待确定时段的校准能耗。

基于同一发明构思，本发明还提供一种用户节能量确定装置，其改进之处在于，所述装置包括：

第一确定单元，用于根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗；

第二确定单元，用于根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供一种用户节能量确定方法及装置，根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗；根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量；本发明通过预先获取的能耗影响因素在同一尺度下得到校准能耗，进而确定节能量，方法适用范围广不局限于商业用户，且提高了结果的准确度，可为后续节能措施的改进提供指导。

附图说明

图1是本发明用户节能量确定方法流程图；

图2是本发明用户节能量确定装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种用户节能量确定方法，如图1所示，所述方法包括:

根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗；

根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量。

为了更加清楚的表明本发明的目的，下面结合具体的实施例对本发明的方法加以说明。

在本发明的实施例中，为提高预测的准确性，通过下式相关性系数r的计算方法，从候选的能耗影响因素中帅选出相关性最大的两个因素作为能耗影响因素：

式中，xm表示第m个候选的能耗影响因素，为第m个候选的能耗影响因素历史均值，ym为第m个候选的能耗影响因素对应时段的综合能耗，为综合能耗历史均值，m为候选的能耗影响因素总数。其中，相关性系数r的变化范围为-1到1。系数的值为1意味着x和y可以很好的由直线方程来描述，所有的数据点都很好的落在一条直线上，且y随着x的增加而增加。系数的值为-1意味着所有的数据点都落在直线上，且y随着x的增加而减少。系数的值为0意味着两个变量之间没有线性关系。

在本发明的实施例中，通过相关性系数得到的能耗影响因素包括：人均收入、人口数和用电量。

具体的，上述根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗，包括：

获取用户待确定时段的能耗影响因素的标准值；

将所述用户待确定时段的能耗影响因素的标准值代入预先获取的lasso回归模型，将模型的输出值作为所述用户待确定时段的校准能耗的标准值；

根据所述用户待确定时段的校准能耗的标准值确定用户待确定时段的校准能耗。

本领域人员应知晓，校准能耗为待确定时段未采取节能措施的综合能耗，不是用户实际的综合能耗。

具体的，上述获取用户待确定时段的能耗影响因素的标准值，包括：

按下式确定用户待确定时段第i个能耗影响因素的标准值xi：

式中，xi为待确定时段第i个能耗影响因素的实际值，xi,min为第i个能耗影响因素的最小值，xi,max为第i个能耗影响因素的最大值。

例如，将一年中的任一个月作为待确定时段，分别获取该年中12个月的第i个能耗影响因素的实际值，将其中最大值作为第i个能耗影响因素的最大值xi,min，将其中最小值作为第i个能耗影响因素的最小值xi,max。

具体的，上述根据所述用户待确定时段的能耗影响因素的标准值确定所述用户待确定时段的校准能耗的标准值，包括：

按下式确定用户待确定时段的校准能耗的标准值yz：

式中，xi为用户待确定时段第i个能耗影响因素的标准值，βi为第i个能耗影响因素的标准值的修正系数，e为常数，i∈[1,n]，n为能耗影响因素总数。

其中，按下述方法获取各能耗影响因素的标准值的修正系数和常数：

利用lasso回归算法对用户未采取节能措施且与待确定时段同期的历史时段的能耗影响因素的标准值和综合能耗的标准值进行拟合，获得所述各能耗影响因素的标准值的修正系数和常数。

具体的，按下式确定用户历史时段的综合能耗的标准值y′：

式中，y′为用户历史时段的综合能耗，y′max为综合能耗最大值，y′min为综合能耗最小值。

例如，将一年中的任一个月作为历史时段，分别获取该年中12个月的综合能耗，将其中最大值作为历史时段的综合能耗的最大值xi,min，将其中最小值作为历史时段的综合能耗的最小值xi,max；

利用历史时段的数据训练模型得到上面所述的模型参数βi和e，预测待确定时段的校准能耗标准值时，将待确定时段的影像因素的标准值代入模型，即可得到待确定时段的校准能耗标准值；

进一步的，所述根据所述用户待确定时段的校准能耗的标准值确定用户待确定时段的校准能耗，包括：

按下式确定用户待确定时段的校准能耗yz：

yz＝yz(ymax-ymin)+ymin

式中，ymin为用户待确定时段的综合能耗最小值，ymax为用户待确定时段的综合能耗最大值，yz为用户待确定时段的校准能耗的标准值。

例如，将一年中的任一个月作为待确定时段，分别获取该年中12个月的综合能耗，将其中最大值作为综合能耗的最大值xi,min，将其中最小值作为综合能耗的最小值xi,max。优选的，所述根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量，包括：

按下式确定用户待确定时段的节能量δy：

δy＝yz-y

式中，y为用户待确定时段的综合能耗，yz为用户待确定时段的校准能耗。

基于同一发明构思，本发明还提供一种用户节能量确定装置，如图2所示，所述装置包括：

第一确定单元，用于根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗；

第二确定单元，用于根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量。

优选的，所述能耗影响因素包括：人均收入、人口数和用电量。

进一步的，所述第一确定单元，具体用于：

获取用户待确定时段的能耗影响因素的标准值；

将所述用户待确定时段的能耗影响因素的标准值代入预先获取的lasso回归模型，将模型的输出值作为所述用户待确定时段的校准能耗的标准值；

根据所述用户待确定时段的校准能耗的标准值确定用户待确定时段的校准能耗。

进一步的，所述获取用户待确定时段的能耗影响因素的标准值，包括：

按下式确定用户待确定时段第i个能耗影响因素的标准值xi：

式中，xi为待确定时段第i个能耗影响因素的实际值，xi,min为第i个能耗影响因素的最小值，xi,max为第i个能耗影响因素的最大值。

具体的，上述根据所述用户待确定时段的能耗影响因素的标准值确定所述用户待确定时段的校准能耗的标准值，包括：

按下式确定用户待确定时段的校准能耗的标准值yz：

式中，xi为用户待确定时段第i个能耗影响因素的标准值，βi为第i个能耗影响因素的标准值的修正系数，e为常数，i∈[1,n]，n为能耗影响因素总数。

其中，按下述方法获取各能耗影响因素的标准值的修正系数和常数：

利用lasso回归算法对用户未采取节能措施且与待确定时段同期的历史时段的能耗影响因素的标准值和综合能耗的标准值进行拟合，获得所述各能耗影响因素的标准值的修正系数和常数。

进一步的，按下式确定用户历史时段的综合能耗的标准值y′：

式中，y′为用户历史时段的综合能耗，y′max为综合能耗最大值，y′min为综合能耗最小值。

进一步的，所述根据所述用户待确定时段的校准能耗的标准值确定用户待确定时段的校准能耗，包括：

按下式确定用户待确定时段的校准能耗yz：

yz＝yz(ymax-ymin)+ymin

式中，ymin为用户待确定时段的综合能耗最小值，ymax为用户待确定时段的综合能耗最大值。

优选的，所述第一确定单元，具体用于：

按下式确定用户待确定时段的节能量δy：

δy＝yz-y

式中，y为用户待确定时段的综合能耗，yz为用户待确定时段的校准能耗。

综上所述，本发明提供一种用户节能量确定方法及装置，根据用户采取节能措施的待确定时段的能耗影响因素确定用户待确定时段的校准能耗；根据用户待确定时段的校准能耗确定用户待确定时段的节能量；本发明通过预先获取的能耗影响因素在同一尺度下得到校准能耗，进而确定节能量，方法适用范围广不局限于商业用户，且提高了结果的准确度，可为后续节能措施的改进提供指导。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。